FR3058514B1

FR3058514B1 - Procede d'evaluation d'un risque d'eblouissement d'un capteur d'image et unite electronique associee

Info

Publication number: FR3058514B1
Application number: FR1660407A
Authority: FR
Inventors: Charles-Henri Quivy; Gaetan Le-Gall
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2019-08-09
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: FR3058514A1

Abstract

Un procédé d'évaluation, par une unité électronique, d'un risque d'éblouissement d'un capteur d'image équipant un véhicule, comprend les étapes suivantes : - estimation, au moyen de données cartographiques, de directions (αi) successives respectivement prises par le véhicule à différents instants (ti) d'un trajet envisagé (TRAJ) ; - détermination des orientations (βi) du rayonnement solaire respectivement prévues auxdits différents instants (ti) ; - évaluation du risque d'éblouissement (Ri) pour chacun desdits instants (ti) par comparaison de la direction (αi) estimée pour l'instant concerné (ti) et de l'orientation (βi) déterminée pour l'instant concerné (ti). Une telle unité électronique est également décrite.

Description

Procédé d’évaluation d’un risque d’éblouissement d’un capteur d’image et unité électronique associée

Domaine technique auquel se rapporte l'invention

La présente invention concerne la gestion de l’éblouissement potentiel d’un capteur d’image équipant un véhicule.

Elle concerne plus particulièrement un procédé d’évaluation d’un risque d’éblouissement d’un capteur d’image et une unité électronique associée. L’invention s’applique particulièrement avantageusement dans le cas où le capteur d’image fournit des informations utilisées pour mettre en œuvre une fonctionnalité de conduite autonome du véhicule.

Arriere-plan technologique

On utilise de plus en plus fréquemment des capteurs d’image dans les véhicules afin de fournir au conducteur des fonctionnalités d’aides à la conduite, voire de conduite autonome du véhicule.

Ces fonctionnalités peuvent toutefois être rendues indisponibles en cas d’éblouissement du capteur d’image par le rayonnement solaire.

Objet de l’invention

Dans ce contexte, la présente invention propose un procédé d’évaluation, par une unité électronique, d’un risque d’éblouissement d’un capteur d’image équipant un véhicule, comprenant les étapes suivantes : - estimation, au moyen de données cartographiques, de directions successives respectivement prises par le véhicule à différents instants d’un trajet envisagé ; - détermination des orientations du rayonnement solaire respectivement prévues auxdits différents instants ; - évaluation du risque d’éblouissement pour chacun desdits instants par comparaison de la direction estimée pour l’instant concerné et de l’orientation déterminée pour l’instant concerné.

Une telle évaluation du risque d’éblouissement permet d’anticiper de potentiels défauts de fonctionnement de systèmes d’aide à la conduite ou de systèmes de conduite autonome et d’en prévenir le conducteur. II est également possible dans ce cas de désactiver une fonctionnalité de conduite autonome du véhicule lorsque le risque d’éblouissement est présent sur pour durée substantielle, ce qui évite que le fonctionnement ne bascule de manière répétée entre conduite autonome et conduite manuelle, ce qui est désagréable pour le conducteur. C’est le cas notamment lorsque le procédé d’évaluation du risque d’éblouissement est mis en œuvre après détection d’un (premier) éblouissement du capteur d’image (par exemple par le capteur d’image lui-même ou par l’unité électronique précitée). D’autres caractéristiques envisageables à titre optionnel sont les suivantes : - le procédé comprend une étape d’extraction desdites données cartographiques d’une base de données cartographiques (mémorisée typiquement au sein du véhicule) ; - le procédé comprend une étape de détermination du trajet envisagé en fonction d’une information de destination saisie sur une interface utilisateur ; - le procédé comprend une étape d’évaluation, en fonction des risques d’éblouissement évalués, d’une information de disponibilité d’une fonctionnalité de conduite autonome du véhicule ; - le procédé comprend une étape d’affichage, sur une interface utilisateur du véhicule, de l’information évaluée ; - l’information de disponibilité est un taux de disponibilité de la fonctionnalité de conduite autonome ; - le procédé comprend une étape d’initiation d’un processus de désactivation d’une fonctionnalité de conduite autonome du véhicule en cas d’atteinte d’une zone où un risque d’éblouissement est identifié (pour une durée supérieure à une durée prédéterminée) à l’étape d’évaluation du risque d’éblouissement ; - l’initiation du processus de désactivation est conditionnée en outre par la réception d’un signal de défaut en provenance du capteur d’image ; - le capteur d’image est une caméra frontale équipant le véhicule. L’invention propose également une unité électronique pour véhicule équipé d’un capteur d’image, comprenant un module d’estimation, au moyen de données cartographiques (extraites d’une base de données cartographiques mémorisées dans une unité de mémorisation équipant le véhicule), de directions successives respectivement prises par le véhicule à différents instants d’un trajet envisagé, un module de détermination des orientations du rayonnement solaire respectivement prévues auxdits différents instants, et un module d’évaluation d’un risque d’éblouissement du capteur d’image pour chacun desdits instants par comparaison de la direction estimée pour l’instant concerné et de l’orientation déterminée pour l’instant concerné.

Les caractéristiques optionnelles présentées ci-dessus en termes de procédé peuvent éventuellement s’appliquer à une telle unité électronique.

Description detaillee d’un exemple de réalisation

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés : - la figure 1 représente schématiquement les éléments principaux d’un système équipant un véhicule ; - la figure 2 représente certains blocs fonctionnels mis en œuvre par une unité électronique du système de la figure 1 ; et - la figure 3 présente le fonctionnement détaillé de l’un des blocs fonctionnels de la figure 2.

La figure 1 représente schématiquement les éléments principaux d’un système équipant un véhicule ayant une fonctionnalité de conduite autonome.

Ce système comprend une unité électronique 2, une unité de mémorisation 4 d’une base de données cartographiques, un dispositif de positionnement 6, une interface utilisateur 8, un capteur d’images 10 et des actionneurs 12 permettant une conduite autonome du véhicule sous la commande de l’unité électronique 2. L’unité électronique 2 est par exemple basée sur une architecture à processeur et comprend alors un processeur (typiquement un microprocesseur) et une mémoire mémorisant des instructions de programme d’ordinateur. Ces instructions de programme d’ordinateur permettent, lorsqu’elles sont exécutées par le processeur, la mise en œuvre par l’unité électronique 2 de certaines fonctionnalités, notamment celles décrites ci-dessous en référence à la figure 2. L’unité de mémorisation 4 est par exemple un disque dur qui mémorise, comme déjà indiqué, une base de données cartographiques contenant notamment des données descriptives de voies de circulation qu’est susceptible d’emprunter le véhicule.

Le dispositif de positionnement 6 est ici un dispositif de géolocalisation conçu pour délivrer des données de position courante POS (ici dans le référentiel terrestre) du véhicule. L’interface utilisateur 8 peut être réalisée au moyen d’un écran tactile, ou, en variante, d’un écran auquel sont associées des touches actionnables par l’utilisateur.

Le capteur d’images 10 est conçu pour délivrer des données capturées DCAM représentatives d’une partie de l’environnement du véhicule, ici dans un ensemble de directions autour d’un axe d’observation (typiquement dirigé vers l’avant du véhicule), définissant ainsi le champ de vision du capteur d’images 10.

Le capteur d’images 10 est par exemple une caméra vidéo, ici une caméra frontale destinée à prendre des images de la partie de l’environnement du véhicule située à l’avant de celui-ci.

Le capteur d’images 10 délivre également une information de défaut DEF lorsqu’il n’assure plus sa fonction correctement, en particulier lorsque les données capturées DCAM ne sont plus représentatives de l’environnement du véhicule, notamment à cause d’un éblouissement du capteur d’images 10.

Les actionneurs permettant la conduite autonome du véhicule, présentés globalement sous la référence 12 en figure 1, comprennent par exemple au moins un actionneur de direction, un groupe motopropulseur et un dispositif de freinage.

Comme schématiquement représenté en figure 1, chacun des éléments qui viennent d’être décrits sont reliés à l’unité électronique 2 de manière à échanger des données avec l’unité électronique 2, par exemple au moyen d’un réseau électronique embarqué.

La figure 2 représente certains blocs fonctionnels mis en œuvre par l’unité électronique 2.

Chaque bloc fonctionnel 20, 22, 24, 26, 28, 30 représenté sur la figure 2 correspond à une fonctionnalité particulière mise en œuvre par l’unité électronique 2. Plusieurs (voire tous les) blocs fonctionnels peuvent toutefois en pratique être mis en œuvre par une même entité physique, ici le processeur de l’unité électronique 2, sur lequel s’exécute des instructions de programme mémorisées dans la mémoire associé au processeur comme déjà indiqué ci-dessus (chaque bloc fonctionnel étant alors dans ce cas mis en œuvre par l’exécution d’un jeu particulier d’instructions mémorisées dans cette mémoire). L’unité électronique 2 comprend ainsi un bloc de navigation 20 conçu pour définir un trajet envisagé TRAJ en fonction des données de position courante POS fournies par le dispositif de positionnement 6, de données DEST représentatives d’une destination saisie par l’utilisateur sur l’interface utilisateur 8, et de données cartographiques CARTO extraites de la base de données cartographiques mémorisée dans l’unité de mémorisation 4.

Le trajet envisagé TRAJ est par exemple représenté en pratique par des données descriptives d’un ensemble de portions de voie de circulation que pourra emprunter le véhicule pour atteindre la destination saisie. L’unité électronique 2 comprend également un bloc de prévision d’éblouissement 22 conçu pour évaluer un risque d’éblouissement R, du capteur d’image 10 sur le trajet envisagé TRAJ et pour classifier en conséquence certaines zones ZNj, ZMj, ZDj du trajet TRAJ selon les risques d’éblouissement R, précédemment évalués.

On remarque que le bloc de prévision d’éblouissement 22 peut être activé soit systématiquement (par exemple après saisie d’une destination par l’utilisateur), soit seulement après détection d’un (premier) éblouissement du capteur d’images 10 (cette détection pouvant être réalisée par le capteur d’image 10 lui-même, auquel cas le capteur d’image 10 émet l’information de défaut DEF, ou par l’unité électronique 2 sur la base des données capturées DCAM).

On prévoit ici en particulier d’identifier trois types de zones sur le trajet envisagé TRAJ : - des zones ZNj de fonctionnement normal, au cours desquelles aucun éblouissement du capteur d’image 10 n’est prévu et où l’unité électronique 10 devrait donc pouvoir piloter la conduite autonome du véhicule (au moyen des actionneurs 12) sur la base notamment des données DCAM capturées par le capteur d’image 10 ; - des zones ZMj de maintien, au cours desquelles un éblouissement du capteur d’image 10 est à prévoir, mais pendant une durée suffisamment courte pour que la fonctionnalité de conduite autonome soit maintenue (éventuellement en utilisant d’autres capteurs équipant le véhicule) ; - des zones ZDj de désactivation, au cours desquelles un éblouissement du capteur est prévu pendant une durée telle que la fonctionnalité de conduite autonome ne pourra pas être assurée et devra donc probablement être désactivée.

Le fonctionnement du bloc de prévision d’éblouissement 22 est décrit en détail ci-dessous en référence à la figure 3. L’unité électronique 2 comprend un bloc d’avertissement 24 conçu pour évaluer une information de disponibilité (par exemple un taux de disponibilité) de la fonctionnalité de conduite autonome et pour émettre une commande d’affichage AFF de cette information de disponibilité sur l’interface utilisateur 8.

Le bloc d’avertissement 24 évalue ici cette information de disponibilité sur la base des zones identifiées ZNj, ZMj, ZDj par le bloc de prévision d’éblouissement 22, par exemple en calculant le rapport entre la durée (ou en variante la distance) de parcours des zones de fonctionnement normal ZNj et des zones de maintien ZMj, et la durée totale (ou, selon la variante, la distance totale) du trajet envisagé TRAJ.

On peut prévoir, en variante ou en complément, que l’unité électronique 2 commande l’affichage sur l’interface utilisateur 8 d’une carte routière sur laquelle sont figurées en superposition certaines au moins des zones identifiées ZNj, ZMj, ZDj par le bloc de prévision d’éblouissement 22, par exemple les zones de maintien ZMj et/ou les zones de désactivation ZDj. Un tel affichage peut comprendre en outre une représentation du trajet TRAJ en superposition sur la carte routière.

Le circuit électronique 2 comprend enfin un bloc de gestion 26 de la fonctionnalité de conduite autonome et un bloc de pilotage autonome 28 des actionneurs 12.

Le bloc de pilotage autonome 28 reçoit des données de différents équipements embarqués au sein du véhicule, et notamment les données DCAM capturées par le capteur d’image 10.

Le bloc de pilotage autonome 28 génère alors, à destination des actionneurs 12, des commandes CMD déterminées en fonction de ces données reçues de manière à permettre la conduite autonome du véhicule.

Le bloc de gestion 26 surveille certains paramètres liés au fonctionnement ou à la situation du véhicule (notamment comme décrit ci-après) de manière à déterminer si la fonctionnalité de conduite autonome est autorisée ou doit être désactivée (comme représenté schématiquement par le commutateur 30 en figure 2).

Bien que cela ne soit pas représenté en figure 2, on prévoit en général que la désactivation de la fonctionnalité de conduite autonome soit signalée au conducteur (par exemple au moyen de l’interface utilisateur 8) avant de devenir effective afin que le conducteur puisse reprendre le contrôle du véhicule.

Le bloc de gestion 26 met notamment en œuvre la logique suivante : - si une information de défaut DEF est reçue du capteur d’images 10 et que le véhicule est situé (d’après les données de position courante POS reçues du dispositif de positionnement 6) dans l’une des zones de désactivation ZDj identifiées par le bloc de prévision d’éblouissement 22, le bloc de gestion 26 commande la désactivation de la fonctionnalité de conduite autonome (cette désactivation ne devenant toutefois effective qu’après avertissement du conducteur et réception d’une confirmation de reprise de contrôle du conducteur) ; - si une information de défaut DEF est reçue du capteur d’images 10 et que le véhicule n’est pas situé (d’après les données de position courante POS reçues du dispositif de positionnement 6) dans l’une des zones de désactivation ZDj identifiées par le bloc de prévision d’éblouissement 22, le bloc de gestion 26 détermine si les informations reçues d’autres capteurs permettent de maintenir la fonctionnalité de conduite autonome et commande en conséquence le maintien ou la désactivation de la conduite autonome.

Ainsi, lorsque le véhicule est dans une zone (zone de désactivation ZDj) au cours de laquelle un éblouissement du capteur d’images 10 est prévu pour une durée relativement importante, la conduite autonome est désactivée à réception de l’information de défaut DEF (et, comme déjà indiqué, après avertissement du conducteur et confirmation par le conducteur afin que celui-ci puisse reprendre le contrôle du véhicule) puisqu’il est probable de toute façon qu’une désactivation de la conduite autonome interviendra à un moment ou un autre.

On remarque que l’on évite ainsi des enclenchements et déclenchements successifs (pénibles et inconfortables) de la fonctionnalité de conduite autonome au cours du parcours de cette zone (au gré de l’importance de l’éblouissement et de la disponibilité des autres capteurs).

La figure 3 présente un exemple de réalisation du bloc de prévision d’éblouissement 22 mentionné ci-dessus.

Comme déjà indiqué, le bloc de prévision d’éblouissement 22 évalue le risque d’éblouissement R, du capteur d’image 10 pour différents instants t, répartis tout au long du trajet envisagé TRAJ.

Pour ce faire, le bloc de prévision d’éblouissement 22 comprend un module 40 d’estimation de directions a, successives respectivement prises par le véhicule à ces différents instants t, d’un trajet envisagé. Cette estimation est réalisée sur la base des données cartographiques représentatives du trajet TRAJ, fournies par le bloc de navigation 20 (en considérant par exemple que le véhicule est parallèle à chaque voie de circulation parcourue).

Le bloc de prévision d’éblouissement 22 comprend également un module 42 de détermination β, des orientations du rayonnement solaire respectivement prévues à ces différents instants t,. Ce module de détermination 42 utilise par exemple des tables préenregistrées dans une mémoire de l’unité électronique 2 et qui donnent l’orientation du rayonnement solaire en fonction de l’heure et du jour considéré.

Le bloc de prévision d’éblouissement 22 comprend un module de comparaison 44 qui compare, pour chacun des instants t, susmentionnés, la direction a, estimée pour l’instant concerné t, et l’orientation β, déterminée pour l’instant concerné t, et peut ainsi évaluer le risque d’éblouissement R, pour l’instant concerné t,.

On considère par exemple ici que la direction d’observation du capteur d’image 10 correspond à la direction d’avancement du véhicule (s’agissant d’une caméra frontale). Dans d’autres cas, on tient compte de l’angle (généralement fixe et en tout cas connu) formé entre la direction d’observation du capteur d’image 10 et la direction d’avancement du véhicule (qui correspond à la direction de la voie de circulation empruntée).

En pratique, le risque d’éblouissement R, est par exemple une valeur binaire : le risque d’éblouissement R, est absent (valeur 0) si la direction a, estimée pour un instant t, donné diffère de l’orientation β, déterminée pour ce même instant t, de plus d’un seuil prédéterminé S (c’est-à-dire si |α, - β,| > S, où |x| est la valeur absolue de x) ; le risque d’éblouissement R, est présent (valeur 1) si la direction a, estimée pour un instant t, donné diffère de l’orientation β, déterminée pour ce même instant t, de moins du seuil prédéterminé S (c’est-à-dire si |α, - βί| < S). On prend par exemple une valeur de seuil S égale à 10°.

Comme déjà indiqué, le bloc de prévision d’éblouissement 22 classifie ensuite les différentes zones ZNj, ZMj, ZDj du trajet TRAJ selon les risques d’éblouissement R, précédemment évalués.

Précisément, sur la base des données descriptives du trajet TRAJ produites par le bloc de navigation 20 et des risques d’éblouissement R, associés respectivement aux différents instants ti, un module de classification 46 définit comme zones de fonctionnement normal ZNj les parties du trajet TRAJ pour lesquelles le risque d’éblouissement R, est absent, comme zones de maintien ZMj les parties du trajet TRAJ pour lesquelles le risque d’éblouissement R, est présent pendant une durée inférieure à une durée prédéterminée, et comme zones de désactivation ZDj les parties du trajet TRAJ pour lesquelles le risque d’éblouissement R, est présent pendant une durée supérieure à cette même durée prédéterminée. L’utilisation des zones ZNj, ZMj, ZDj ainsi produites a été décrit ci-dessus en référence à la figure 2.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d’évaluation, par une unité électronique (2), d’un risque d’éblouissement d’un capteur d’image (10) équipant un véhicule, comprenant les étapes suivantes : - estimation, au moyen de données cartographiques (CARTO), de directions (ai) successives respectivement prises par le véhicule à différents instants (ti) d’un trajet envisagé (TRAJ) ; - détermination des orientations (βί) du rayonnement solaire respectivement prévues auxdits différents instants (ti) ; - évaluation du risque d’éblouissement (Ri) pour chacun desdits instants (ti) par comparaison de la direction (ai) estimée pour l’instant concerné (ti) et de l’orientation (βί) déterminée pour l’instant concerné (ti) - initiation d’un processus de désactivation d’une fonctionnalité de conduite autonome du véhicule en cas d’atteinte d’une zone où un risque d’éblouissement est identifié à l’étape d’évaluation du risque d’éblouissement (Ri) caractérisé en ce que l’initiation du processus de désactivation est conditionnée en outre par la réception d’un signal de défaut (DEF) en provenance du capteur d’image (10).
2. Procédé d’évaluation selon la revendication 1, comprenant une étape d’extraction desdites données cartographiques (CARTO) d’une base de données cartographiques. 3. Procédé d’évaluation selon la revendication 1 ou 2, comprenant une étape de détermination du trajet envisagé (TRAJ) en fonction d’une information de destination (DEST) saisie sur une interface utilisateur (8). 4. Procédé d’évaluation selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant une étape d’évaluation, en fonction des risques d’éblouissement évalués (Ri), d’une information de disponibilité d’une fonctionnalité de conduite autonome du véhicule. 5. Procédé d’évaluation selon la revendication 4, comprenant une étape d’affichage, sur une interface utilisateur (8) du véhicule, de l’information évaluée.
6. Procédé d’évaluation selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l’information de disponibilité est un taux de disponibilité de la fonctionnalité de conduite autonome. 7. Procédé d’évaluation selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le capteur d’image (10) est une caméra frontale équipant le véhicule. 8. Unité électronique (2) pour véhicule équipé d’un capteur d’image (10), comprenant : - un module d’estimation (40), au moyen de données cartographiques, de directions successives (ai) respectivement prises par le véhicule à différents instants (ti) d’un trajet envisagé (TRAJ) ; - un module de détermination (42) des orientations (βί) du rayonnement solaire respectivement prévues auxdits différents instants (ti) ; et - un module d’évaluation (44) d’un risque d’éblouissement (Ri) du capteur d’image (10) pour chacun desdits instants (ti) par comparaison de la direction estimée (ai) pour l’instant concerné (ti) et de l’orientation déterminée (βί) pour l’instant concerné (ti).